机械设计说明

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1、 . . . 题目： 单级圆柱减速器 课程设计 姓 名： _ 专业： 交流生 _ 交流 指导 完成时间： 2020年8月12日 目 录一、 设计任务书1二、 机械传动装置的总体设计1三、 计算V带传动4四、 齿轮的计算7五、 轴的初步计算11六、 轴承的计算与选择18七、 键的选择与验算21八、 联轴器的选择23九、 润滑与密封设计23十、 相关参数的验证及误差分析24十一、 箱体的机构设计25十二、 参考资料2 / 一、 设计任务书原料车间一运送饮料的带式输运机,由电动机经一级减速传动装置带动,该减速传动装置系由单机齿轮减速器配合其他传动件组成。该带式运输机折合每日两班制工作,工作期限5年。

2、设计参数如下:运输带主动鼓轮轴输入端转矩 Tw=500 Nm 主动鼓轮直径 D=350 mm运输带工作速度 Vw=1.5 m/s二、 机械传动装置的总体设计（一） 确定传动方案Pw=4.285Kw（二） 选择电动机1) 工作机的转速nW=60Vw1000/D=601.51000/350=81.851r/min2) 工作机的输入功率Pw=TWnW/9550 kw=50081.851/9550=4.285 kw3) 电动机所需的输出功率P0Po=Pw/Nw=86.398 r/min =0.811Po=5.44Kwnm=1440 r/min =0.95 0.980.910.9930.994=0.80

3、2查课设表2-2 =0.97选7级精度稀油润滑圆柱齿轮传动=0.95 V带传动=0.91开式滚子链 =0.993 2个弹性联轴器运送饮料的带式运输机,每日两班工作,5年,而非金属寿命短=0.99 4个滚子轴承转速较高,旋转精度高 4) 选择电动机 查课设表2-3选电动机主要参数：电动机型号额定功率设计功率同步转速满载转速nm堵载转矩额定转矩最大转矩额定转矩Y132-45.50 5.10 1500 14402.2 2.2（三） 总传动比的确定与分配1) 总传动比i总=17.593i带=2.000i齿=4.000i链=2.1992) 传动比的分配查课设表取i链=2.199,得i齿=4.000,则i

4、带= i/i齿i链=17.593/2.199*4.000=2.000（四） 确定各轴的功率、转矩和转速1) 各轴输入功率Po=5.297KwPI=5.032KwPII=4.882KwNo=1440 r/minNI=720r/minNII=180r/minT0=35.129 NmT1=66.744 NmT2=259.017 Nm 电动机轴 轴 轴 2) 各轴转速 电动机轴 轴 轴3) 各轴转矩 电动机轴 轴 轴把上述计算结果列于下表:输入功率kw转速n 输入转矩T Nm电动机轴5.297144035.129轴5.03272066.744轴4.882180259.017三、 计算V带传动（一） 确

5、定计算功率根据V带工作条件,由表13-6选工作情况系数 所以（二） 选择带的型号根据Pc与小带轮转速n,由图13-12,选用A型普通V带。（三） 确定带轮的基准直径d1和d21) 选择小带轮基准直径d1dd1=112mmdd2=220mm根据图13-12及表13-7,在A型V带的带轮基准直径围112140mm中选取小带轮基准直径2) 选择大带轮基准直径d2查表13-7取标准值（四） 验证带速 带速在525 m/s围,故带轮的基准直径选取合适。（五） 确定中心距和带长1) 初步确定中心距故初定中心距2) 初定V带基准长度根据初定的带长,查表13-2选取相近的基准长度:Ld=1400mma=435

6、.603mm=165.807.近似计算实际所需中心距 2（六） 验算小带轮包角故主动轮上包角合适2。（七） 确定V带的根数查表13-5得A型普通V带查表13-8得A型普通V带根据表13-9选取传动比系数则功率增量为查表13-10得查表13-2得因为 所以带的根数为Z=4（八） 计算紧力Fo由表13-1查得 q=0.1kg/mo=158.060N（九） 计算作用在轴上的压轴力 NZ=4B=65mm（十） 确定大带轮的结构参数结果参数结果Pc6.3564KW112mm220mm8.445 m/s436mmZ4根 158.06N1198.378N四、 齿轮的计算（一） 选择齿轮类型、材料和精度结构：

7、选用闭式斜齿圆柱齿轮材料：小齿轮选用45钢,调质处理230HBS大齿轮选用45钢,正火处理200HBSZ1=26Z2=104精度：7级精度 齿数：小齿轮齿数Z1=26 大齿轮齿数Z2=*Z1104螺旋角：12 假定（二） 按接触疲劳强度计算1) 小齿轮转矩2) 确定载荷系数由于载荷平稳 查表11-4 取齿轮7级精度,调质处理,查表11-5取初设 对称布置,轴刚性大,软齿面查表11-8取查表11-9取查图11-7取K=1.69则该斜齿圆柱齿轮传动的载荷系数K为3) 确定弹性系数Ze 、节点区域系数Zh、重合度系数Z和螺旋角系数 Z钢对铸钢的弹性系数查表11-6的；查图11-9得节点区域系数ZH=

8、2.45；重合度系数其中,对斜齿轮可取X=0.9, 由此可得;螺旋角系数4) 计算许用接触应力H 因大齿轮接触疲劳强度较差,所以接触疲劳强度只要按大齿轮计算。 大齿轮45钢,由图11-10取Hlim2=530MPa 查表11-7,定失效概率为1%得SH=1。 所以大齿轮许用接触应力为H2=530/1=530MPa5) 计算小齿轮分度圆直径mn=2.0mm6) 验证速度 与初设v确定许用弯曲应力F小齿轮为45钢调制230HBS,查图11-14得Flim1=420MPa;大齿轮为45钢正火200HBS,查图11-14得Flim2=400Mpa因查图11-15,可取尺寸系数YX=1.0；设失效概率为

9、1%,查表11-7得安全系数SF=1。计算许用弯曲应力 F1= Flim1YX/SF=MPa=420MPa F2= Flim2YX/SF=MPa=400MPa3验算弯曲疲劳强度 所以对齿轮传动弯曲疲劳强度已足够。 综上所述 齿轮参数为材料模数齿数齿面硬度齿轮45钢2mm26230HBS齿轮45钢2mm104200HBS分度螺旋角齿旋向齿宽分度圆直径齿轮右旋60mm53.200mm齿轮左旋55mm212.800mm齿顶圆直径中心距精度等级齿根圆直径齿轮57.200mm133mm748.200齿轮216.800207.800五、 轴的初步计算（一） 高速轴的设计1) 选择轴的材料选用45号钢,正火

10、处理查表15-1 HBS=210,b=600Mpa,查图15-31b=55Mpa,0b=95Mpa2) 初定轴向尺寸和轴上载荷的作用位置 箱体轴承座凸缘宽度F=52mm 箱齿宽端面至箱壁距离a=12mm 轴承端面到箱壁的距离D=14mm 大带轮端面至轴承端面螺钉的距离K=20mm 轴承端盖螺钉头厚度H=6mm 轴承端盖凸缘厚度G=10mm 轴承宽度E=20mm 大带轮宽度M=65mmL总=271mmL=130mmX=98.5mm 轴长=20+13+2*12+53+10+6+20+65+60=271mm 轴支撑跨距： 带轮宽度中心到临近轴承宽度中心的距离：=52-14-20/2+10+5+65/2+20mm=94.5mm3) 轴的受力分析Ft1=2509NFa1=542.098NFr1=934.273N 做水平面的受力简图= 求支座反力对A点有：对B点有：因此： 做平面弯矩图MHB左=118.020NmMHC左=82.164NmMHC右=96.584Nm截面左处的弯矩为: 截面C处左侧弯矩为： 截面C处右侧弯矩为： 做垂直面受力图 做垂直面弯矩图截面处的弯矩：MVC=-81.5425N.mMC左= 116.465N.mMC左= 126.403N.m 做合成弯矩图截面C左侧合成弯矩： 截面C右侧合